511降低化学反应活化能的酶

1、1第第5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用11.这个实验要解决什么问题？这个实验要解决什么问题？斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用2.是什么物质使肉块消失了？是什么物质使肉块消失了？1 组成生物体的细胞内外环境是很温和的：组成生物体的细胞内外环境是很温和的：常温、常温、常压、水溶液环境、常压、水溶液环境、phph接近中性接近中性。而细胞内每时每刻。而细胞内每时每刻都进行着各种生化反应，为什么这些生化反应能迅速都进行着各种生化反应，为什么这些生化反应能迅速有序地完成的呢？有序地完成的呢？酶酶问题质疑：问题质疑： 在生物体外，许多化学反应的顺利进行需要一些在生物体

2、外，许多化学反应的顺利进行需要一些条件，如条件，如高温、高压、强酸、强碱、催化剂高温、高压、强酸、强碱、催化剂细胞细胞内是否具备这些条件呢？内是否具备这些条件呢？ 1细胞代谢：细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细许多化学反应，统称为细胞代谢。胞代谢。第一节第一节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶 一一 酶的作用和本质酶的作用和本质(一一)、酶在细胞代谢中的作用、酶在细胞代谢中的作用1比较过氧化氢在不同比较过氧化氢在不同条件下的分解条件下的分解实验探究：实验探究：1 细胞代谢是生命活动的基础，但代谢过程中细胞代谢是生命活动的基础，但代谢过程中也

3、会产生对细胞有害的物质，如也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢过氧化氢。 体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发（包括头发）变白（包括头发）变白 ，会加速人体衰老，损害，会加速人体衰老，损害细胞。细胞。 细胞中的细胞中的过氧化氢酶能将过氧化氢及时分解过氧化氢酶能将过氧化氢及时分解. .过氧化氢酶在过氧化氢酶在肝脏肝脏里含量较多。里含量较多。资料：资料： 过氧化氢在体外能分解吗？需要什么条件？过氧化氢在体外能分解吗？需要什么条件？在体内分解和在外界分解情况有什么不一样吗？在体内分解和在外界分解情况有什么不一样吗？1经计算，用质量分数为经计算，用质量分数为3.5%

4、的氯化铁溶液和质的氯化铁溶液和质量分数为量分数为20%的肝脏研磨液做实验，的肝脏研磨液做实验，每滴氯化每滴氯化铁溶液中的铁溶液中的fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的化氢酶分子数的25万倍。万倍。实验原理实验原理新鲜肝脏细胞中含有过氧化氢酶，过新鲜肝脏细胞中含有过氧化氢酶，过氧化氢酶能催化氧化氢酶能催化h h2 2o o2 2的分解产生氧气；的分解产生氧气；fefe3+3+可以催化过可以催化过h h2 2o o2 2分解；加热可以分解；加热可以促进促进h h2 2o o2 2分解分解氧气能使点燃卫生香燃烧猛烈氧气能使点燃卫生香燃烧猛烈1实验材料用具实验材料

5、用具 新鲜的质量分数为新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液的肝脏研磨液 质量分数为质量分数为3.5%的氯化铁溶液的氯化铁溶液 量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、柴、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计温度计2h2o2 2h2oo22h2o2 2h2oo22h2o2 2h2oo2加热加热酶酶三氯化铁三氯化铁1 对照原则对照原则:设计对照实验设计对照实验,一般既一般既要设置对照组又要设置实验组。要设置对照组又要设置实验组。 单一变量原则：单一变量原则：在对照实验中在对照实验中,除了除了要观察的变量发生变化外要观察的变量发生变

6、化外,其他变量都其他变量都应保持相同。应保持相同。实验设计原则:1步骤步骤试管编号试管编号 说明说明1 12 23 34 4 一一二二 观观察察结论结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90fecl3肝脏研肝脏研磨液磨液2 2滴滴2 2滴滴不明显不明显少量少量较多较多大量大量不复燃不复燃 不复燃不复燃变亮变亮复燃复燃过氧化氢在不同条件下分解速率不一样，过氧化氢在不同条件下分解速率不一样，过过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件反应条件自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量变量变量 h h2 2oo2 2 浓度浓度剂量剂量剂量剂量气

7、泡产生气泡产生带火星的木条带火星的木条对照实验对照实验对照组对照组实验组实验组实验步骤：实验步骤：1问题质疑：问题质疑：1 1、与、与1 1号试管相比，为什么号试管相比，为什么2 2号试管加热后过氧化氢就号试管加热后过氧化氢就能分解？能分解？加热使反应加快的本质：加热使反应加快的本质：使使过氧化氢过氧化氢分子得到能量，分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。从常态转变为容易分解的活跃状态。2 2、feclfecl3 3中中fefe3+3+和猪肝研磨液的过氧化氢酶都能和猪肝研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的原因与加快过氧化氢分解的原因与2 2号试管的相同吗？号试管的相同吗？ 分子从分

8、子从常态常态转变为容易发生化学反应的转变为容易发生化学反应的活活跃状态跃状态所需要的所需要的能量能量称为称为1酶降低化学反应活化能的图解酶降低化学反应活化能的图解2020摄氏度测得过氧化氢分解的活化能摄氏度测得过氧化氢分解的活化能条件条件活化能活化能kj/mol没有催化剂催化没有催化剂催化用胶态铂催化用胶态铂催化过氧化氢酶催化过氧化氢酶催化75 5429催化剂催化作用的本质是什么？催化剂催化作用的本质是什么？降低化学反应活化能降低化学反应活化能1 同无机催化剂相比较，酶降低活化能同无机催化剂相比较，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。的作用更显著，因而催化效率更高。11 正是由于酶的催

9、化作用，细胞代谢才能正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。在温和的条件下快速进行。各条件使反应加快的本质：各条件使反应加快的本质：加热：加热： fefe3+3+：酶：酶：提高分子的能量提高分子的能量降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能1阅读教材阅读教材p81页页,关于酶本质的探索关于酶本质的探索毕希纳毕希纳 ，1907年获得了诺贝尔化学奖。年获得了诺贝尔化学奖。 巴斯德巴斯德 ，近代微生物近代微生物学的奠基人。学的奠基人。李比希，德国著名化学家李比希，德国著名化学家美国生物化学家，美国生物化学家，1946年获年获得

10、诺贝尔化学奖得诺贝尔化学奖(二二)、酶的本质、酶的本质1人物人物巴斯德巴斯德李比希李比希合理性合理性认为发酵与活细胞有关认为发酵与活细胞有关 引起发酵的是细胞中的某引起发酵的是细胞中的某些物质些物质局限性局限性发酵是整个细胞而不是发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起细胞中的某些物质在起作用作用这些物质只有在酵母细胞这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作死亡并裂解后才能发挥作用用讨论讨论1讨论讨论21毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。母细胞

11、中一样。酵母细胞研磨酵母细胞研磨加水搅拌加水搅拌加压过滤加压过滤含酵母细胞的提取液含酵母细胞的提取液加入葡萄糖加入葡萄糖过程过程：现象现象：冒出气泡，糖液变成了酒。：冒出气泡，糖液变成了酒。讨论讨论31巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德巴斯德发酵与活细胞有关发酵与活细胞有关，发，发酵是整个细胞而不是细酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用胞中某些物质起作用引起发酵的是细胞中的某些引起发酵的是细胞中的某些物质物质，但这些物质只有在酵，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发母细胞死亡并裂解后才能发挥作用挥作用毕希纳毕希纳酵母酵母细胞中的某

12、些物质细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后能够在酵母细胞破碎后继续继续起催化作用起催化作用，就像在活酵母细胞中一样，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳萨姆纳脲酶是脲酶是蛋白质蛋白质李比希李比希切赫、奥特曼切赫、奥特曼少数少数rnarna也具有生物催化功能也具有生物催化功能1酶酶是是活细胞活细胞产生的具有产生的具有生物催化作用生物催化作用的的有机物有机物。其中绝大多数酶是蛋白质其中绝大多数酶是蛋白质少数是少数是rnarna。酶的来源酶的来源酶的功能酶的功能酶的化学成分酶的化学成分降低活化能降低活化能酶是酶是活细胞活细胞产生的，只能在活细胞中发挥作用吗？产生的，只能在活细胞中发挥作用吗？酶在细胞内外都能

13、发挥作用酶在细胞内外都能发挥作用1本节课小结：1 1、酶在细胞代谢中的作用、酶在细胞代谢中的作用降低化学降低化学反应活化能，反应活化能，是生物催化剂是生物催化剂，同无机催化同无机催化剂相比，催化效率更高。剂相比，催化效率更高。2 2、酶的本质、酶的本质酶是活细胞产生的具有催酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白大多数酶是蛋白质，少数酶是质，少数酶是rnarna。 1 1、大多数酶在水解过程中，通常能得到多、大多数酶在水解过程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，这说明（肽，最后能得到氨基酸，这说明（ ） a.大多数酶是由活细胞产生的大多数酶是由活细胞产

14、生的 b.大多数酶是生物催化剂大多数酶是生物催化剂 c.大多数酶的化学本质是蛋白质大多数酶的化学本质是蛋白质 d.大多数酶的基本组成单位是多肽大多数酶的基本组成单位是多肽 2、酶的基本组成单位是（、酶的基本组成单位是（ ） a.氨基酸氨基酸 b.核苷酸核苷酸 c.核糖核苷酸核糖核苷酸 d.a或或c练一练练一练cd13.3.关于酶的叙述中关于酶的叙述中, ,正确的是正确的是( ).( ).a a酶只有在生物体内才能起催化作用酶只有在生物体内才能起催化作用 b b酶酶都有消化作用都有消化作用c c酶是活细胞产生的具有催化效率的有机物。酶是活细胞产生的具有催化效率的有机物。d d酶都是在核糖体上合成的酶都是在核糖体上合成的4 4在过氧化氢酶和在过氧化氢酶和fefe3+3+的催化效率比较的实验中，的催化效率比较的实验中，把肝脏制成研磨液的目的是（把肝脏制成研磨液的目的是（ ）。）。a a有利于过氧化氢酶的释放有利于过氧化氢酶的释放 b b保护过氧化氢保护过氧化